6.5 자동화 무창계사의 사고사례

자동화 무창계사의 사고사례

• 출처: 자동화 무창계사에서의 사고사례 및 예방 (2001. 12. 141호. p74~78)

            한국양계연구소 김영기 상무 -


무창계사의 특징

누구나 알고 있듯이 무창 직립식 케이지의 계사는 면적당 수용수수의 극대화와 노동력을 감할 수 있으며, 추운 겨울에도 내부온도를 20~24 ℃를 유지하는데 큰 어려움이 없다. 하지만 잠시라도 환기시스템에 문제가 발생한다면 반드시 피해가 발생한다. 대부분의 무창계사는  비상시(정전시 자가발전기 고장 등)에 대처할 수 있는 구조로 설계되어 있으나 그 효력은 매우 미약한 정도이며, 그 사고시점이 최악의 환경이라면(외부온도와 습도가 높고 바람도 불지 않는다면) 단 몇 십분 내에 계사 내부의 닭들은 모두 폐사할 수 있다. 무더운 여름철 도계장으로 향하는 육계 운반시 이동 중에는 폐사하지 않지만 도착후 대기시간 중에 집단 폐사되는 사례가 있다. 예를 들어 비상시에는 지붕과 천장 벽체가 완전히 사라진다고 해도 피해는 발생할 것이다. 이는 수용수수를 극대화한 시설의 특징 때문이기도 하다. 그러므로 전원이 차단된 무창계사에서의 자연환기는 짧은 순간의 응급처치수단일 뿐이다. 아무런 조치 없이 그 순간(환기시스템이 작동하지 않은 상태)을 지나칠 수 있었으며 피해를 입지 않았다면 행운이었다고 생각하여야 한다. 무창계사에서의 환기홴은 어떤 상황에서도 100 % 작동되어야만 한다. 다음은 자동화 무창계사에서 실제 발생했었던 유형별 사고사례이다.

사례 1 … 정전사태 발생

무더운 여름 장마철 오전, 평소 철저한 시설관리와 사양관리로 무더운 여름에도 높은 산란성적을 유지하던 한 농장에 천둥번개와 동시에 정전사태가 발생하였다. 곧이어 비상 자가발전기는 가동되었으며 관리자는 계사 내부를 점검하고자 하였으나 점등은 꺼져 있었으며 환기홴도 모두 정지한 것을 발견하고 바로 발전실로 달려가 보니 발전기는 가동 중이었지만 전기가 생성되지 않는 상태였다. 시설업체와 긴급히 연락하여 수 차례 재 가동을 시도하였지만 발전기의 전원은 투입되지 못했다. 농장으로 인입되는 주변 전주 위의 COS홀더가 열려 있는 것을 발견한 관리자는 곧바로 한전에 연락하여 조속한 복구를 간곡히 요청하였으나 인근 상업지구 및 병원 등에 대한 우선 복구로 인해 약 4시간 정도 환기홴을 가동할 수 없었다.

(1) 피해상황
- 인입 고압선로에 낙뢰로 인한 발전기 전자회로기판 파손
- 1동 100,000수중 35,000여수 폐사 및 고열후유증으로 산란율 저하

(2) 대책
- 회로기판의 여분을 준비하고 발전기 설비업체로부터 위급상황시 조치방법을 숙지하도록 한다.
- 낙뢰와 같은 이상급 과전류를 차단할 수 있는 서지방지시설을 인입라인 발전기 사이에 부착한다. 이러한 시설을 할 경우에는 접지상태가 매우 중요하다. 접지상태의 점검은 전기안전관리자에게 부탁하여 점검할 수 있으며 필요하다면 보강공사를 한다(접지저항 10옴(Ω) 이내).
- 여력이 있다면 발전기를 추가 시설하는 것도 고려해볼 만하다. 일부 농장에서는 2대의 발전기를 운용하고 있는데 모두 자동으로 운전되는 방식을 채택하고 있다. 1번 발전기가 가동을 못하면 2번 발전기가 자동으로 가동되도록 되어 있는데, 위와 같은 상황이라면 2대 모두 피해를 입을 수도 있다. 천둥번개가 심한 악천후(기상뉴스에서도 낙뢰피해를 예보하기도 한다)에는 2번 발전기의 선택스위치를 OFF 위치에 설정하여 1번과 완전히 분리된 상태에서 대기하도록 할 수 있을 것이다.

사례 2 … 홴 작동 중지

장마기간중인 8월중 어느 날 오후 계사 내부의 전원 및 점등은 이상이 없었으나 환기홴으로 전원을 공급하는 스위치가 차단된 경우이다. 계사 근무자는 퇴근한 후였으며, 경보장치는 OFF된 상태였다. 오후 9시경부터 다음날 아침까지 환기홴은 가동하지 않았다.

(1) 피해상황
- 1동 65,000수중 40,000여 수 폐사

(2) 대책
- 경보장치의 정상적인 운영
- 모든 환기홴의 전원공급시설에는 일정시간 이상 정격전류를 초과하게 되면 자동으로 차단되는 과부하차단기를 사용하며, 이 스위치는 허용 전류치를 설정하여 시스템을 보호한다. 여름철에는 인근 지역에서의 전력 과다소비로 인하여 전압강하현상이 발생하기도 하는데, 지역에 따라 심한 격차를 보이기도 한다. 이러한 경우 과부하차단기에 흐르는 전류는 증가하게 되며 환기홴이나 시설에 이상이 없다 하여도 설정전류를 초과하여 자동으로 차단될 수 있다. 대부분의 차단스위치는 열에 의한 변화를 감지하는 금속(바이메탈)을 사용하기 때문에 미세한 작동을 요구한다면 사용장소의 온도환경에 따라 설정위치를 재조정할 필요가 있다. 연속적으로 장시간 투입되어 있는 차단기라면 매 3개월마다 테스트 버튼을 사용하여 동작 여부를 확인하도록 한다.
- 비상발전기의 용량 부족 : 사고 당일은 장마기간이었고 잦은 정전으로 빈번한 자가발전기의 사용이 있었으며, 2개 동에 동시 전원 투입시 과다 전력소비로 전압강하현상이 예상되었으며, 사고동의 스위치 차단시 소비전력은 1/2로 감소되어 2호사는 정상 가동하였을 것으로 생각된다. 발전기의 선정은 시설의 총 소모전력의 1,2배 이상으로 선정하며, 수년후 추가로 시설된 전기 사용기기가 있다면 발전전원 투입시 시차를 두고 전원을 공급할 수 있는 시스템으로 하도록 한다.
- 농장에 인입되는 전압이 350 V 이하라면 안전공사요원과 상의한 후 인입전기 시공업체에 연락하여 전주 위 트랜스포머를 조정하여 380 V 이상이 되도록 한다.
- 위 사례와 같은 과전류 차단기의 작동은 기기의 이상이 아닌 허용전류의 초과감지에 의한 정상적인 차단으로 볼 수 있으며 설정치를 상향 조절한 후 재투입할 수 있었으나, 경보장치가 작동되지 않으므로 아무런 조치를 취할 수가 없었다. 무창 자동화 계사에서 가장 중요한 경보장치는 뒤에서 다시 설명하도록 하겠다.

사례 3 … 쥐에 의한 배선 손상

2월의 어느 날 외부기온은 영하권이었으나 지난밤 환기홴 시스템의 콘트롤 배선이 쥐에 의해서 손상되며 접촉하여 24V.AC 트래스포머의 퓨즈가 끊어짐을 듣지 못하였다(당시 계사 건축을 위한 작업자가 경보기의 위치를 변경시키는 사고가 발생하였다). 홴 콘트롤박스의 스위치는 모두 자동위치(AUTO)에 있었으므로 콘트롤 전원이 없는 상태에서 모든 홴은 정지하였고, 경보장치는 작동되었지만 경보음이 매우 작은 상황이었다.

(1) 피해상황
- 1동 40,000수중 25,000여수 폐사

(2) 대책
- 지속적인 쥐 잡기, 매우 어려운 일이지만 꼭 해야할 일.
- 노출된 전선은 반드시 피복처리하여 시공한다.
- 겨울철에 최소환기는 항시 가동하는 것이 필요하다. 최소한1대 이상은 수동 가동되도록 하여 컴퓨터시스템과 분리하여 운영한다.
- 야간의 수동 최소환기시 계사 내부온도가 너무 내려간다면 타이머를 부착하여 간헐적으로 운영할 수도 있으며 풍량이 작은 홴(30인치)을 설치하여 24시간 가동될 수 있도록 한다.
- 경보장치의 이상 여부를 확인하는 경보테스트는 매주 1회 실시한다.

사례 4 … 근무자가 홴 전원을 끈 상태에서 퇴근

터널식 환기방식을 채택하고 있는 계사에서는 항상 많은 먼지와 깃털이 계사 끝 부분에 모이기 마련이며, 환우기간 중에 있는 계사라면 환기홴의 안전망을 거의 막을 정도로 깃털이 달라붙게 되어 자주 깃털 제거작업을 해야 한다. 하루의 일과를 끝낼 무렵 계사의 근무자는 홴 주위의 깃털 제거작업을 용이하게 하기 위하여 홴 스위치를 모두 끈 상태에서 청소작업을 한 후 핸을 가동시키지 않은 상태에서 바로 퇴근하고 말았다. 경보시스템은 작동하지 못하였다. 원인은 자주 열려 있는 메인 전원박스의 문틈으로 쥐가 출입하여 경보기라인을 끊었던 것으로 추측된다.

(1) 피해상황
- 1동 45,000수중 20,000여수 폐사

(2) 대책
- 그 날의 모든 작업 종료시 계사 근무자는 퇴실 전 확인을 습관화한다(환기홴, 사료급이, 급수, 집란 여부 등).
- 전기분전함을 열어보면 잡다한 도구를 넣어두는 경우가 있다. 물건을 넣고 꺼내는 과정에서 문틈이 생길 수 있으므로 전원스위치 확인 이외에는 항상 문을 닫아놓도록 한다.
- 경보기의 이상 여부를 확인하는 경보테스트를 매주 1회 실시한다.

사례 5 … 발전기의 노후

1998년 필자는 남미의 멕시코 중부에 위치한 A농장의 전기내선공사와 시운전, 자동환기시스템시공 및 계군 이동후 사용자 교육을 위하여 2회에 걸쳐 출장근무를 한 경험이 있었다. 시설은 쌀멧 ST 케이지 6단 4열, 150m / 115,000수 / 3동(하이라인 W36, 8수 수용) 345,000수이며, 계사 앞·뒤에 50인치 1.5마력 홴 10대, 총 20대의 홴을 설치하였으며 입기구는 중앙에 시설하여 계사 길이방향 좌우로 배기시키는 터널환기방식을 채택하였다. 중앙부 1m × 50m × 2개소에는 쿨링패드를 시설하였고 이후에는 0.5m × 40m × 4개소의 입기플랩만 시공하였다. A농장이 위치한 지역은 해발 2,200 m의 고산지대로 습도는 연중35~40 % 내외이며, 온도는 24~28 ℃를 유지하는 쾌적한 기후조건이지만 갑자기 천둥번개를 동반하는 소나기가 자주 발생하는 고산지대 특유의 지역이었다. 전기공급 품질도(200V 3상/60Hz) 매우 불안정한 지역이었다. 농장의 비상자가발전시설은 350 kw급의 수동식 발전기(미국산 중고품)로서 기계적 성능은 매우 의심스러웠다. 농장주에게 신품의 자동발전설비를 시설할 것을 수 차례 권고하였지만 시정되지 않은 상태였다. 340,000만 여수의 계군 이동은 10여일 간에 걸쳐 완료되고 4일 후 14:00경 정전상황이 발생하였다. 경보시스템은 정상적으로 작동하였고 관리자는 발전기를 수동으로 시동하였으나 10여분 후 정지하고 말았다(발전기 회전자 축 부분의 마모로 인한 발전기코일부분 손상으로 작동 불능상태). 외부기온은 25℃, 약간의 바람이 불고 있었으며 정전시 입기플랩은 자동으로 100 % 열리지만 중앙부 쿨링패드 부분은 비상시 계사내부의 자연환기를 방해하였다. 30여분후 계사 중앙 상단부의 온도는 32~33 ℃까지 상승하였고 외부전기는 언제 재투입될지 모르는 상황에서 전인원을 동원하여 쿨링패드를 제거하는 작업을 실시하였으나 많은 시간이 소요되었으며, 정전은 4시간 가량 지속되었다.

(1) 피해상황
- 2개 동은 피해가 없었으나 쿨링패드 제거가 늦게 이루어진 1개동 중앙부 5·6단에서 다음날 600여 수 폐사

(2) 대책
- 발전기를 신뢰할 수 있는 신품의 자동형 발전기로 교체
- 자가발전설비의 정기점검

비상발전기의 가동중 정지 사례

대부분 예고되는 정전은 조속한 시간 내에 복구되나 예고되지 않는 선로사고 등은 발전설비에 모든 것을 맡겨야만 한다. 순간 정전시 발전기의 운전음을 듣고 발전기의 상태를 판단해서는 안된다. 장시간(때로는 24시간) 운전 시에도 이상이 없어야 한다. 이때는 비좁은 발전실 내부의 환기에 특히 주의하여야 한다. 환기가 불충분한 상태에서 발전기의 장시간 운전은 엔진을 과열상태에 이르게 하여 자동으로 정지하게 한다. 장시간 운전이 예상될 경우 불필요한 전원은 차단하고 계사 내부상황에 따른 최소환기를 실시하여 발전기의 부하를 최소한으로 줄여야 한다. 다음은 정기적으로 확인되어야할 부분들이다.

- 냉각수 계통의 누수
- 순환호스의 경화
- 순환펌프
- 엔진오일 적정수준
- 동절기 동파방지
- 쥐에 의한 V벨트의 손상
- 연료탱크·연료필터의 물 빼기(동절기 연료공급 차단우려 및 시동불능)
- 운전시 충분한 환기구 확보
- 4년 이상 된 배터리 교체 및 여분의 미사용 상태 배터리 보유(배터리액은 별도 보관)
- 발전실 내부의 쥐약 투여, 전선의 터미널 부분(변색 여부)
- ATS 자동전환스위치 작동 불능시 수동레버를 사용하는 방법 숙지
- 발전기의 예열 대기상태

자동화 무창계사에서의 화재사고 사례

직립식 케이지가 시설된 계사는 인화성이 매우 강한 폴리프로피렌(PP) 계분벨트와 샌드위치 판넬, 우레탄폼 발포 등의 건축자재 사용으로 인하여 화재시 매우 빠르게 진행하며 완전 전소되고 만다. 화재의 원인으로는 다음과 같은 경우가 있을 수 있다.

(1) 전기용접 작업시 발생하는 불티에 의한 발화
환기홴이 가동되는 계사 내·외부에서의 용접작업은 매우 위험하다. 불가피한 경우라면 반드시 소화장비를 준비하고, 용접작업자외 다른 작업인원은 불티가 튀는 것을 감시하도록 한다. 절대로 혼자 전기용접작업을 허가해서는 안 된다. 용접작업자는 불티가 튀는 것을 볼 수 없으며 발화하고 있는 상황을 발견하기 매우 어렵기 때문이다.

(2) 전기분전함 및 전기회로에서의 발화
메인분전함내 분기스위치 1차 측에 쥐가 걸쳐 지면서 합선되는 경우이다. 스위치 2차 측에서의 합선 등은 과전류에 의한 자동차단을 기대할 수 있으나, 메인스위치(225A) 2차에서의 합선사고는 분전함 내부 발화로 이어질 수도 있다. 습도가 높은 여름철 환기홴으로 전원을 공급하는 스위치(40A)의 1차 측연결부위에 먼지가 쌓여 합선이 발생하였으나 메인스위치(100A)는 차단되지 못하였으며 배전함 내부 배선은 전소되었다. 메인분전함의 철저한 관리와 스위치 작동 테스트를 매 3개월마다 실시하며 스위치 상단의 먼지 제거시에는 솔을 사용하여 털어 내고, 압축공기의 사용은 스위치 속으로 먼지가 들어가므로 삼가도록 한다.

(3) 무리한 사용에 의한 발화
신뢰할 수 있는 시설이라면 각종 모터구동 장치에는 보호장치가 반드시 부착되어 있으며, 설정된 허용전류를 일정시간 초과하는 경우에는 스위치를 차단하여 모터 등을 보호시키고 있다. 이러한 경우에는 반드시 차단원인을 제거하고 전원을 재투입하여야한다. 사료반입장치 모터회로보호용 휴즈가 계속 끊어진다고 못을 잘라서 휴즈 대용으로 하고 전원을 투입하는 순간 천장에 배선된 리미트스위치 배선 전체에서 동시에 발화된 경우도 있었다. 고장난 오버로드스위치를 교체하지 않고 강제로 마그네트스위치를 나무젓가락으로 눌러 작동시키는 것은 절대 피해야 한다.

(4) 열풍기 사용시 주의사항
대부분의 육성계사에서는 간접 가열식 열풍기를 사용하고 있는데 계사 내부의 공기를 흡입하여 연관을 지난 가열된 공기는 송풍홴에 의하여 계사 내부로 방출하게 설계되어 있다. 동절기 초기 육성시에는 열풍기의 잦은 가동으로 열풍기 내부의 가열 부위에 먼지가 많이 붙지는 않지만, 중추가 되었을 때는 열풍기는 점화되지 않으며 내부공기의 순환만 이루어지는 경우가 있다. 이때 먼지가 가열판 부위에 눌어붙게 되며, 이어서 온도가 내려간다면 열풍기는 자동으로 점화되어 먼지가 타기도 하며 때로는 불티가 튀어나오기도 한다. 특히 공기흡입구로 종이, 장갑 등이 빨려 들어가게 된다면 위험하므로 반드시 이물질 등의 유입을 차단할 수 있는 철망 등을 시설하여야 한다. 미세한 분진이 많은 육성계사에서의 열풍기 사용은 버너의 점화장치 부분에 많은 먼지가 부착되기도 하는데 고압전극봉에 부착된 먼지는 점화시 점화불꽃을 발생시키지 못하게 하고 수초간 연료만 분사한 후 자동적으로 멈추게 되므로 사용자는 통상 리셋버튼을 수 차례 누르게 되어 열풍기 내부에 연료가 고이게 되는 경우가 있다. 버너의 점검 및 교체시에는 이 점에 특히 유의한다. 사용 중이던 열풍기인 경우 내부에 고인 연료는 유증기 상태이므로 폭발할 수도 있다. 버너의 점검 및 교체시 내부의 연료는 걸레 등으로 닦아내고 유증기의 발생이 의심스럽다면 본체가 충분히 식은 후에 점화를 시도한다.

(5) 기타사례
간혹 계사 내부에서 흡연을 하는 농장주나 관리자를 보게된다. 예전엔 필자도 계사내부에서 아무 생각 없이 흡연을 했던 경험이 있다. 지금 생각해보면 얼마나 위험한 행동이었는지 모른다. 초속 1~2 m의 풍속이 있는 계사 내부에서의 흡연은 절대 허용되어서는 안될 것이다. 실제로 유럽의 한 대형 자동화 계사가 근무자의 흡연 후 버린 담배불에 인화하여 전소된 사례도 있었다. 계사 내부에서의 흡연은 절대 하지 말아야 한다.

경보시스템의 운영

자동화 무창계사의 운영에서 가장 중요한 부분은 신뢰할 수 있는 경보시스템이며, 올바른 운영방법과 정기적인 확인이다. 비상시에는 상황을 신속히 전달하여 사태에 적극 조치할 수 있어야만 한다. 위급한 상황을 발생 초기에 감지하는 것과 사고 후 발견하는 피해의 차이는 이루 말할 수 없이 크다. 농장에 질병이 발생하여 산란성적이 나빠지는 경우에는 적절한 조치와 처방으로 되돌려 놓을 수도 있지만 정전 등으로 인한 피해는 돌이킬 수 없는 폐사로 이어지므로 경보장치는 항시 정상적으로 가동되고 있어야 한다.

다음은 경보시스템이 갖추어야할 사항들이다.
- 경고상황 발생시 경보음 발생시작 시간을 조절할 수 있어야 한다. 짧은 순간 정전 등은 계사에 전혀 피해가 없으므로 일정시간 이상 정전이 지속될 때에만 경보기가 작동하도록 설정한다. 자동발전기는 대부분 정전 12~ 15초 후 시동하므로 경보기의 시간조절은 17~18초 이후에 작동되도록 하면 좋다.
- 전원이 차단된 상태에서도 장시간 경보음이 발생할 수 있도록 설정한다(예 ; 경보상황 발생시 1분간 경보 후 1분간 정지, 다시 1분간 경보 후 1분간 정지를 반복하여 배터리의 사용시간을 길게 할 수 있도록 설정).
- 경보장치 스스로 자기 진단을 할 수 있는 기능.
- 3상 4선 라인을 항상 감지하여 결상시에도 경보가 발생할 수 있는 기능.

경보장치는 1년 365일 한번도 작동하지 않아도 된다. 하지만 비상상황이 발생했다면 정확하게 작동되어야만 한다. 최고·최저온도의 설정은 계절에 따라 설정값을 바꾸어야 한다. 온도경보, 사료반입경보, 급수상태경보, 계사관리용 컴퓨터 이상경보, 정전경보 등 수시로 발생하는 경보상황을 100 % 이해하여야 할 것이다. 경보시스템의 사용에 조금이라도 문제가 있거나 의문점이 있다면 지금 바로 설치자에게 연락하여 사고로 인한 농장의 피해 발생을 미연에 방지해야 할 것이다.

▣ FANCOM사의 FB-1, FB-8 경보장치의 테스트

경보장치의 점검은 주 1회 다음과 같이 실시한다.

(1) 스위치를 TEST 위치로 한다 → 설정된 시간 후에 경보음이 들리는가?
→ 예) 정상 확인, 스위치는 다시 AUT로
→ 아니오) 배터리 전압을 측정

(2) 배터리의 전압이 10V.DC 이하인가?
→ 예) 배터리 교환
→ 아니오) 13V.DC 이상 측정, 사이렌 고장, 또는 경보기 전선 단락

정상적으로 충전되고 있는 배터리는 13.6V.DC의 전압이 측정된다. 기판의 우측 아래 터미널 단자 D-E 좌측의 +/- 단자를 측정하면 된다. 만일 13.6V 이하가 측정된다면 배터리 하단부의 P1을 시계방향으로 돌려 전압을 13.6V가 되도록 조정한다. 계사가 장시간 비워질 경우에는 배터리 방전을 방지하기 위하여 +터미널(적색선)을 뽑아놓도록 한다. 완전 방전되었던 배터리는 완전 충전되었다 하더라도 경보음 발생시 수분만에 전원을 소진하여 기능을 할 수 없게 됨을 주의하여야 한다. 어느 날 갑자기 사이렌에서 조그만 소리가 연속으로 들릴 경우에는 배터리의 수명이 다 한 것이므로 교체하여야 한다. 우리 농장의 경보장치를 테스트한 것이 1주일 이내인가(경보시스템이 작동하여 사이렌 소리를 들은 것은 무시한다)? 아니라면 지금 바로 테스트를 실시하도록 하자.